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模拟干旱处理下毛竹光响应特征分析
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作者 倪霞 吴思思 +2 位作者 本智 鲁小珍 曹永慧 《南京林业大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第2期47-51,共5页
【目的】研究毛竹叶绿素含量和光响应参数的变化,比较分析毛竹对干旱胁迫的响应特点,探讨毛竹抗旱生理与适应变化,为毛竹林的水分管理提供理论依据。【方法】以Ⅰ-Ⅲ度毛竹为试验材料,分别测定干旱和对照条件下毛竹叶片光合色素含量和... 【目的】研究毛竹叶绿素含量和光响应参数的变化,比较分析毛竹对干旱胁迫的响应特点,探讨毛竹抗旱生理与适应变化,为毛竹林的水分管理提供理论依据。【方法】以Ⅰ-Ⅲ度毛竹为试验材料,分别测定干旱和对照条件下毛竹叶片光合色素含量和光响应曲线,并计算出其最大净光合速率(Pn,max)、光饱和点(PLSP)、光补偿点(PLCP)、暗呼吸速率(Rd)和表观量子效率(ηAQY)等光合参数。【结果】毛竹叶片叶绿素含量在不同竹龄之间差异都不显著,而Ⅱ度竹光合速率显著高于Ⅰ度竹和Ⅲ度竹,Ⅰ度竹和Ⅲ度竹之间光合速率差异不显著;Ⅰ度竹各叶绿素含量在干旱条件下显著低于对照,而Ⅲ度竹各叶绿素含量在干旱和对照间差异不显著,Ⅱ度竹只有类胡萝卜素含量在干旱条件下显著高于对照。各竹龄毛竹叶绿素含量与光合速率变化不一致,干旱处理下Ⅰ度竹和Ⅲ度竹Pn显著高于对照,Ⅱ度竹则无显著差异。【结论】干旱处理提高了Ⅰ度竹和Ⅲ度竹光能利用效率,降低了Ⅱ度竹对光的生态适应能力。 展开更多
关键词 干旱胁迫 毛竹 叶绿素含量 光响应曲线 光合参数
模拟干旱下凋落物输入对毛竹林土壤呼吸及温度敏感性的影响
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作者 葛晓改 童冉 +4 位作者 曹永慧 本智 肖文发 王小明 陆人方 《应用生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期2233-2242,共10页
在气候变化背景下,干旱频率和强度的增加将对森林生态系统的碳循环过程产生重要影响,掌握土壤呼吸及其敏感性对干旱的响应规律有助于评价土壤在碳收支过程中的源汇角色.本研究用顶棚法野外模拟毛竹林干旱下凋落物不变(LU)、添加(LA... 在气候变化背景下,干旱频率和强度的增加将对森林生态系统的碳循环过程产生重要影响,掌握土壤呼吸及其敏感性对干旱的响应规律有助于评价土壤在碳收支过程中的源汇角色.本研究用顶棚法野外模拟毛竹林干旱下凋落物不变(LU)、添加(LA)、移除(LR)处理对土壤呼吸动态及其温度敏感性的影响和滞留效应.结果表明:对照(自然降雨)和干旱条件下凋落物不变处理年均土壤呼吸速率分别为3.15和2.34μmol·m^-2·s^-1.凋落物移除处理较凋落物添加处理对土壤呼吸的影响大,对照和干旱条件下凋落物移除处理较不变处理分别下降21.0%和20.9%,仅干旱条件下凋落物添加处理较不变处理增加5.3%;说明干旱条件下凋落物添加和移除处理对土壤呼吸的影响均较不变处理明显.干旱条件下土壤呼吸的温度敏感性较对照降低8.4%,凋落物添加处理和凋落物移除处理温度敏感性分别下降15.4%和7.6%.对照和干旱条件下18个月土壤碳累积排放量分别为7.35和5.40 kg CO2·m^-2,对照和干旱条件下凋落物添加处理较不变处理分别增加1.8%和10.7%,凋落物移除处理分别下降19.9%和18.0%.凋落物添加处理或移除处理对毛竹林土壤呼吸速率的影响呈非线性,因土壤水分的减少直接影响根系生长和微生物活性致使滞留效应明显,干旱条件下凋落物量对土壤碳排放的影响更明显,凋落物量的变化是气候变化背景下土壤碳排放不可忽视的影响因素. 展开更多
关键词 模拟干旱 土壤呼吸 凋落物量 温度敏感性 土壤碳排放
PEG模拟干旱对毛竹种子萌发及生长生理特性的影响 预览
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作者 杨振亚 本智 +3 位作者 葛晓改 王小明 曹永慧 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2018年第6期47-54,共8页
[目的]通过比较不同程度干旱胁迫对毛竹种子萌发及生长生理的影响,探究毛竹种子萌发期对水分胁迫的耐受机理,为毛竹的水分管理提供科学依据。[方法]以毛竹种子为试验材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究不同浓度(0%、5%、10%、15%、20%、... [目的]通过比较不同程度干旱胁迫对毛竹种子萌发及生长生理的影响,探究毛竹种子萌发期对水分胁迫的耐受机理,为毛竹的水分管理提供科学依据。[方法]以毛竹种子为试验材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究不同浓度(0%、5%、10%、15%、20%、25%)PEG-6000溶液对其种子萌发、生长、渗透调节物质、抗氧化酶活性的影响。并对种子萌发率、胚根和胚芽的生长量与PEG胁迫浓度间进行回归分析。[结果](1)对照组(CK)和5%处理组在第4天开始发芽,其余各处理组的发芽起始时间随处理浓度的升高逐渐延迟,25%处理组不发芽。(2)最终发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长度、胚芽长度随PEG浓度的升高呈现先增大后减小的趋势,且均在5%浓度达到最大值。干旱胁迫下毛竹种子发芽率日变化曲线中对照组和5%处理组间存在唯一交叉点。毛竹种子在PEG胁迫下发芽率的临界值和极限值分别为14.49%和19.27%。(3)胚根和胚芽最终长度均在5%浓度时达到最大值,其后随着浓度的升高而减小,处理间差异显著(P<0.05)。对照组和5%处理组的胚根平均长度日变化曲线存在交叉点。PEG胁迫下胚根生长的临界值和极限值分别为20.43和23.01%。(4)胚根中SOD、POD、CAT的活性均随PEG浓度的升高呈先上升后下降的趋势,且分别在5%、10%、10%浓度时达到最大值。(5)MDA和可溶性蛋白含量随PEG浓度的升高而持续升高,但低浓度(0%~10%)时MDA含量差异不显著。[结论]低浓度干旱胁迫抑制发芽前期毛竹种子萌发以及胚根的形成,但显著提高毛竹种子的最终发芽率并且促进胚根后期的生长;而高浓度PEG干旱胁迫延迟毛竹发芽,抑制整个发芽时期的发芽率以及胚根、胚芽的生长;PEG浓度高于15%的干旱胁迫使毛竹的抗氧化酶系统发生紊乱,并对组织膜系统造成显著伤害。 展开更多
关键词 毛竹 干旱胁迫 种子萌发 聚乙二醇
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模拟干旱下毛竹叶片水势的动态变化 预览
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作者 曹永慧 本智 +2 位作者 倪霞 葛晓改 王小明 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2018年第4期183-191,共9页
[目的]定量分析毛竹叶片凌晨水势随生长季节和竹龄的梯度变化趋势及其对截雨干旱的响应特征,阐明毛竹不同年龄个体水分供给关系的季节差异。[方法]通过人工截雨模拟干旱试验,采用PSYPRO水势测量系统动态监测毛竹叶片凌晨水势的变化。... [目的]定量分析毛竹叶片凌晨水势随生长季节和竹龄的梯度变化趋势及其对截雨干旱的响应特征,阐明毛竹不同年龄个体水分供给关系的季节差异。[方法]通过人工截雨模拟干旱试验,采用PSYPRO水势测量系统动态监测毛竹叶片凌晨水势的变化。[结果](1)无论干旱与否,同一竹龄毛竹叶片凌晨水势在季节问差异较显著(P〈0.05),而在竹龄之间无显著差异。(2)同龄毛竹叶片凌晨水势随生长季节变化呈现峰值,且因竹龄而异。自然生长(对照)1年生和7年生毛竹叶片凌晨水势随季节变化呈现“单峰”趋势,以9月份最高;2年生至5年生个体叶片凌晨水势随季节变化为“双峰”趋势,分别在9月份和12月份出现峰值。截雨干旱后,1年生和2年生毛竹叶片凌晨水势呈“双峰型”,3年生至5年生随季节变化呈“单峰型”。叶片凌晨水势与土壤水分状况随季节变化趋势具有一致性。(3)截雨干旱与自然生长下毛竹叶片凌晨水势于不同生长季节随竹龄大小的变化趋势较为相似。干旱与否,在8月份至10月份生长旺盛期,叶片凌晨水势随着竹龄增加而下降,水分有从幼竹向老竹输送的趋势。12月份至翌年3月份孕笋期正好相反,随着竹龄增加其叶片凌晨水势增加,水分具有从老竹高水势向幼竹低水势输送的趋势。表明水分在毛竹不同竹龄仑体之间输送补给方向因生长季节不同而存在差异。(4)在生长旺盛期,干旱处理毛竹叶片凌晨水势显著低于自然生长毛竹,且随着竹龄增加,水势差异幅度增大;在孕笋期,5年生以上老竹干旱后叶片凌晨水势低于对照毛竹。(5)不同生长季节不同冠层部位叶片凌晨水势存在差异,但均不显著,叶片凌晨水势随冠层分布趋势也受竹龄大小影响。[结论]同一竹龄毛竹叶片凌晨水势存在较显著的季节问差异,毛竹叶片� 展开更多
关键词 毛竹 截雨干旱 叶片水势 生长季节 年龄 冠层高度
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不同CO2浓度下苦槠(Castanopsis sclerophylla)叶片光合光响应模型模拟比较 被引量:1
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作者 唐星林 曹永慧 +2 位作者 本智 顾连宏 《生态学杂志》 CSCD 北大核心 2017年第7期2060-2067,共8页
以亚热带森林建群种苦槠为试验材料,采用5种光响应模型对4个CO2浓度下苦槠叶片的光响应曲线进行模拟,比较不同CO2浓度下适宜的光响应模型,探讨苦槠对CO2浓度变化的响应规律。结果表明:5种模型对苦槠叶片光响应曲线的拟合效果优劣次... 以亚热带森林建群种苦槠为试验材料,采用5种光响应模型对4个CO2浓度下苦槠叶片的光响应曲线进行模拟,比较不同CO2浓度下适宜的光响应模型,探讨苦槠对CO2浓度变化的响应规律。结果表明:5种模型对苦槠叶片光响应曲线的拟合效果优劣次序为直角双曲线修正模型〉指数改进模型〉指数模型〉非直角双曲线模型〉直角双曲线模型;直角双曲线修正模型对光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pmax)的拟合效果最好,非直角双曲线模型对暗呼吸速率(Rd)的拟合效果最好;5种光响应模型对不同CO2浓度有不同的适应性,直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型适合低CO2浓度,非直角双曲线模型适合高CO2浓度;随CO2浓度的增加,光补偿点(LCP)和Rd逐渐减小而Pmax逐渐增大;CO2浓度的增大可以提高苦槠的光合能力及其对弱光的利用能力,并抑制呼吸作用。 展开更多
关键词 光响应模型 净光合速率 苦槠 CO2浓度 光响应参数
基于FvCB模型的几种草本和木本植物光合生理生化特性 被引量:2
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作者 唐星林 本智 +3 位作者 倪霞 曹永慧 顾连宏 《应用生态学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1482-1488,共7页
为研究不同生活型植物的光合能力及其叶片光合机构,采用直角双曲线修正模型和C3植物FvCB模型对7种木本植物和4种草本植物的CO2响应曲线进行拟合,并对不同木本植物、不同草本植物和2种生活型植物的最大净光合速率(Pn max)、Rubisco酶... 为研究不同生活型植物的光合能力及其叶片光合机构,采用直角双曲线修正模型和C3植物FvCB模型对7种木本植物和4种草本植物的CO2响应曲线进行拟合,并对不同木本植物、不同草本植物和2种生活型植物的最大净光合速率(Pn max)、Rubisco酶最大羧化速率(Vc max)、最大电子传递速率(Jmax)、光合暗呼吸速率(Rd)和叶肉阻力(rm)等参数进行比较.结果表明:7种木本植物Pn max大小顺序为乌桕、苎麻〉润楠、海桐〉青冈、苦槠、娜塔栎;乌桕、苎麻、润楠和海桐的Vc max显著大于青冈和苦槠;Jmax)大小顺序为乌桕〉苎麻、海桐〉娜塔栎、苦槠和青冈;润楠和苦槠的rm显著大于乌桕、海桐和苎麻.商陆的Pn max显著大于藿香蓟和土牛膝;4种草本植物的Vc max无显著差异;商陆的Jmax显著大于藿香蓟;龙葵和土牛膝的rm显著大于藿香蓟;商陆的Rd显著大于藿香蓟和土牛膝.木本植物的Pn max、Vc max、Jmax和rm光合参数均显著大于草本植物,但二者的Rd无显著差异.不同物种之间以及2种生活型植物光合能力的差异主要是由叶片内部Rubisco酶羧化能力、电子传递能力和叶肉阻力等差异引起的. 展开更多
关键词 FvCB模型 木本植物 草本植物 生理生化特性 光合能力
生物质炭添加对毛竹林土壤呼吸动态和温度敏感性的影响
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作者 葛晓改 本智 +3 位作者 肖文发 王小明 曹永慧 叶明 《植物生态学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期1177-1189,共13页
为探讨生物质炭添加对森林原位土壤呼吸动态及温度敏感性的影响,于2014年5月至2016年4月对浙江省杭州市富阳区庙山坞林区毛竹(Phyllostachys edulis)林进行了为期两年的生物质炭添加试验,生物质炭施加量分别为0(CK)、5(LB)、10(M... 为探讨生物质炭添加对森林原位土壤呼吸动态及温度敏感性的影响,于2014年5月至2016年4月对浙江省杭州市富阳区庙山坞林区毛竹(Phyllostachys edulis)林进行了为期两年的生物质炭添加试验,生物质炭施加量分别为0(CK)、5(LB)、10(MB)和20 t·hm^–2(HB)。利用LI-8100土壤碳通量系统测定土壤呼吸速率时空动态。结果表明:添加生物质炭会降低毛竹林土壤呼吸速率且呈现明显的季节动态,土壤呼吸速率在6–7月最高(林分1中LB处理除外),1月或2月最低,添加生物质炭对毛竹林土壤呼吸的影响显著;CK、LB、MB和HB处理的年平均土壤呼吸速率分别为3.32、2.66、3.04和3.24μmol·m^–2·s^–1;与对照相比,LB、MB和HB处理下年平均土壤呼吸速率分别降低2.33%–54.72%、1.28%–44.21%和0.09%–39.22%。添加生物质炭使LB、MB、HB处理的土壤水分含量分别增加了0.97%–75.58%、0.87%–48.18%和0.68%–74.73%。土壤呼吸速率与5 cm土壤温度呈现显著的指数相关关系,与5 cm土壤水分含量没有显著相关性,但与温度和水分呈显著相关关系。生物质炭添加影响土壤呼吸温度敏感性,LB、MB处理明显增加土壤温度敏感性。LB、MB和HB处理下年平均累积土壤呼吸CO_2排放分别降低7.98%–35.09%、1.48%–20.63%和–4.71%–7.68%。添加生物质炭显著降低毛竹林土壤碳排放和土壤温度敏感性,对缓解气候变化具有一定意义。 展开更多
关键词 生物质炭添加 土壤呼吸 毛竹 温度敏感性 土壤温度 土壤含水量
干旱处理对毛竹光响应的影响:基于4种模型比较分析 预览 被引量:6
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作者 倪霞 曹永慧 +2 位作者 本智 鲁小珍 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期465-471,共7页
[目的]采用4种模型对干旱处理下毛竹叶片光响应曲线进行拟合比较,分析各模型的优缺点,以选出适合毛竹光响应曲线拟合的最佳模型,并量化干旱处理对毛竹光合光响应的影响。[方法]主要采用Li-6400便携式光合仪测定干旱处理下毛竹的光响... [目的]采用4种模型对干旱处理下毛竹叶片光响应曲线进行拟合比较,分析各模型的优缺点,以选出适合毛竹光响应曲线拟合的最佳模型,并量化干旱处理对毛竹光合光响应的影响。[方法]主要采用Li-6400便携式光合仪测定干旱处理下毛竹的光响应曲线,并通过4种模型对其进行拟合。[结果]研究表明:(1)在干旱和对照处理下各模型的决定系数R。均大于0.995,说明拟合精度较高。综合各参数可以看出,直角双曲线修正模型拟合效果最佳,相对误差RE平均值为0.07,而指数模型参数拟合效果最差,RE平均值为0.767;(2)通过直角双曲线修正模型拟合各光合参数,在干旱环境下,暗呼吸速率%、光补偿点LCP和水分利用效率WUE较高,分别为对照环境的1.57倍、1.66倍和1.06倍,而净光合速率Pnmax、光饱和点LSP和表观量子效率AQY分别比对照环境降低3.6%、17.6%和4.8%。[结论]从整体拟合效果来看,这4种模型拟合顺序为:直角双曲线修正模型〉直角双曲线模型〉非直角双曲线模型〉指数模型。通过在干旱和对照间毛竹各光合参数的比较发现,毛竹对干旱环境有一定的适应能力。 展开更多
关键词 光响应模型 毛竹 净光合速率 光响应参数
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不同光脉冲方案对光下最大荧光参数及其计算参数的影响 被引量:1
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作者 唐星林 曹永慧 +2 位作者 本智 顾连宏 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1137-1144,共8页
光下最大荧光(Fm')是植物生理生态研究中的重要参数,一般采用饱和脉冲(RF)方案来估计.然而,光系统Ⅱ(PSⅡ)受体库的反馈调节会影响RF方案对Fm'估计的准确性.为消除PSⅡ受体库反馈调节的影响,根据光脉冲强度(Q')与叶绿素荧光... 光下最大荧光(Fm')是植物生理生态研究中的重要参数,一般采用饱和脉冲(RF)方案来估计.然而,光系统Ⅱ(PSⅡ)受体库的反馈调节会影响RF方案对Fm'估计的准确性.为消除PSⅡ受体库反馈调节的影响,根据光脉冲强度(Q')与叶绿素荧光(F')的线性关系提出多相脉冲(MPF)方案,估算Q'无穷大时的F'(即Fm').本研究采用MPF和RF方案分别对苦槠、青冈和乌桕3个树种叶片的叶绿素荧光和气体交换数据进行同步测量,并对两种方案估计的Fm'及其计算参数PSⅡ光化学效率(Φ(PSⅡ))、PSⅡ的电子传递速率(J)、最大电子传递速率(J(max))、叶肉导度(gm)和叶绿体内CO2浓度(Cc)等光合参数进行比较,分析两种方案对3个树种叶片6个光合参数的影响.结果表明:当光合有效辐射(PAR)〈200μmol·m^-2·s^-1,两种方案对苦槠、青冈和乌桕叶片Fm'、Φ(PSⅡ)和J的估计无显著影响;当PAR〉200μmol·m^-2·s^-1,采用MPF方案获得的苦槠、青冈和乌桕的Fm'分别比RF方案获得的Fm'高3.5%-5.2%、11.7%-18.0%和3.2%-7.1%;当PAR〉200μmol·m^-2·s^-1,采用MPF方案获得的Φ(PSⅡ)、J和J(max)分别不同程度地大于RF方案获得的参数,gm和Cc分别不同程度地小于RF方案获得的参数.说明当PAR较低(〈200μmol·m^-2·s^-1时,MPF与RF方案对植物叶片Fm'、ΦPSII、J的估计没有显著影响;当PAR较高(≥200μmol·m^-2·s^-1时,MPF与RF方案对植物叶片Fm'、Φ(PSⅡ)、J、J(max)、gm和Cc的估计有显著影响,且RF方案对植物叶片的Fm'、Φ(PSⅡ)、J和J(max)比MPF方案分别有不同程度的低估,对gm和Cc则有不同程度的高估. 展开更多
关键词 饱和脉冲 多相脉冲 光下最大荧光 光合参数
模拟N沉降下不同林龄马尾松林凋落叶分解-土壤C、N化学计量特征 预览 被引量:1
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作者 葛晓改 曾立雄 +2 位作者 肖文发 黄志霖 本智 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1147-1158,共12页
模拟N沉降对森林生态系统的影响是当今全球变化生态学研究的一个热点问题,土壤碳库对N沉降比较敏感,N沉降增加了凋落叶分解过程中外源N含量,间接影响凋落叶分解的化学过程并改变凋落叶分解速率,因此,研究模拟N沉降下凋落叶分解-土... 模拟N沉降对森林生态系统的影响是当今全球变化生态学研究的一个热点问题,土壤碳库对N沉降比较敏感,N沉降增加了凋落叶分解过程中外源N含量,间接影响凋落叶分解的化学过程并改变凋落叶分解速率,因此,研究模拟N沉降下凋落叶分解-土壤C-N关系对预测森林C吸存有重要意义。利用原位分解袋法研究了模拟N沉降下三峡库区不同林龄马尾松林(Pinus massoniana)凋落叶分解过程中凋落叶-土壤C、N化学计量响应及其关系;N沉降水平分对照(CK,0 g m^-2 a^-1)、低氮(LN,5 g m^-2 a^-1)、中氮(MN,10 g m^-2 a^-1)和高氮(HN,15 g m^-2 a^-1)。结果表明:分解540 d后,N沉降促进20年生和30年生马尾松林凋落叶分解,46年生马尾松林中仅低氮处理促进凋落叶分解,4种处理均是30年生分解最快,说明同一树种起始N含量低的凋落叶对N沉降呈正响应,N沉降处理促进起始N含量低的凋落叶分解,起始N含量高的凋落叶分解过程中易达到“N饱和”。N沉降抑制20年生和46年生凋落叶C释放(低于对照0.62%-6.69%),促进30年生C释放(高于对照0.28%-5.55%);30年生和46年生林分N固持量均高于对照(高于对照0.15%-21.34%),20年生则低于对照(5.70%-13.87%),说明模拟N沉降处理促进起始C含量低的凋落叶C释放和起始N含量低的凋落叶N固持。N沉降处理下仅30年生马尾松林土壤有机碳较对照增加,且土壤有机质与凋落叶C、N和分解速率呈正相关,与凋落叶C/N比呈显著负相关;土壤总氮与凋落叶分解速率、凋落叶N含量呈正相关,土壤有机碳/总氮比与凋落叶C、N含量呈正相关;对照处理中凋落叶分解指标对土壤养分影响顺序是分解速率 〈 凋落物C含量 〈 凋落物C/N比 〈 凋落物N含量,低、中、高氮处理中则是凋落物C含量 〈 分解速率 〈 凋落物N含量 〈 凋落物C/N比。研究表明低土壤 展开更多
关键词 马尾松林 模拟N沉降 林龄 凋落叶分解 化学计量
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干旱胁迫对植物光合生理影响研究进展 预览 被引量:2
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作者 倪霞 本智 +1 位作者 曹永慧 鲁小珍 《江苏林业科技》 2017年第2期34-39,52共7页
水分作为植物生存、生长和发育的主要限制因子,会通过植物生理过程和状态的变化来影响植物生长和产量。为阐明植物在干旱环境下适应性变化,该文主要综述了植物在干旱胁迫下生长、叶绿素含量、光合参数、保护酶活性的变化情况,并提出了... 水分作为植物生存、生长和发育的主要限制因子,会通过植物生理过程和状态的变化来影响植物生长和产量。为阐明植物在干旱环境下适应性变化,该文主要综述了植物在干旱胁迫下生长、叶绿素含量、光合参数、保护酶活性的变化情况,并提出了几点研究展望,如在今后的试验中可采用顶棚法模拟干旱,使试验环境更真实,结果更可靠;探究在严重干旱或持久干旱下,植物光合作用代谢机制的变化情况;以及探究长期干旱胁迫下常绿植物在不同季节下光合能力的变化。 展开更多
关键词 干旱胁迫 光合生理 植物生长 叶绿素含量 光合参数 保护酶活性 进展
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基于FvCB模型的叶片光合生理对环境因子的响应研究进展 预览 被引量:3
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作者 唐星林 曹永慧 +1 位作者 顾连宏 本智 《生态学报》 CSCD 北大核心 2017年第19期6633-6645,共13页
为提高叶片光合速率并更好地理解叶片光合生理对环境因子变化的响应机制,FvCB模型(C3植物光合生化模型)常用于分析不同环境条件下CO2响应曲线并预测叶片活体内光合系统的内在变化状况。系统介绍了FvCB模型的建立、发展过程和拟合方... 为提高叶片光合速率并更好地理解叶片光合生理对环境因子变化的响应机制,FvCB模型(C3植物光合生化模型)常用于分析不同环境条件下CO2响应曲线并预测叶片活体内光合系统的内在变化状况。系统介绍了FvCB模型的建立、发展过程和拟合方法等基本理论,综述了该模型在叶片光合生理对光、CO2、水、温度和N营养等环境因子变化的响应机制中的应用研究。为进一步完善FvCB模型并更好地理解叶片活体内光合系统对环境因子变化的响应机制,未来拟加强以下研究:1)羧化速率与光合电子传递速率之间的联系;2)叶肉导度的具体组分及其对FvCB模型参数估计的影响;3)叶片气孔导度和叶肉导度对环境因子变化的调控机制。 展开更多
关键词 C3植物 光合作用 FvCB光合模型 光合生理 环境因子
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生物质炭输入对土壤碳排放的激发效应研究进展 预览 被引量:6
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作者 葛晓改 本智 +2 位作者 肖文发 王小明 曹永慧 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期339-345,共7页
生物质炭因其特殊结构分解缓慢而长期固存在土壤中,在稳定有机碳库、增加碳库容量、保持土壤肥力、改变土壤质地方面具有重要作用。同时,随着生物质炭输入土壤团聚体结构、水分渗透性、养分吸附和微生物活性也发生改变,引起原位土壤有... 生物质炭因其特殊结构分解缓慢而长期固存在土壤中,在稳定有机碳库、增加碳库容量、保持土壤肥力、改变土壤质地方面具有重要作用。同时,随着生物质炭输入土壤团聚体结构、水分渗透性、养分吸附和微生物活性也发生改变,引起原位土壤有机碳周转改变的激发效应。文章综述了生物质炭输入对土壤环境、碳排放、生物质炭自身碳矿化的影响,对生物质炭-土壤互作产生的激发效应持久性、大小、方向和机制进行总结,即生物质炭输入后的正激发效应可能表现为生物质炭中可溶组分与微生物共代谢而促进生物质炭自身碳矿化;生物质炭添加引起的负激发效应可能表现为生物质炭诱发原位土壤有机碳更加稳定或生物质炭中易挥发有机物抑制原位土壤微生物活性而降低土壤碳排放。并根据目前的研究现状,就生物质炭输入量、与土壤微生物群落和植物的相互作用、生物质炭添加的风险预测和评估及开展长期研究的必要性等问题进行展望,以期为生态系统长期碳吸存研究奠定基础,为应对气候变化提供选择和参考。 展开更多
关键词 生物质炭 土壤碳 激发效应 土壤理化性质 土壤微生物
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基于Farquhar改进模型的北亚热带森林常见树种光合限速因子研究 预览 被引量:1
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作者 孟金柳 本智 +1 位作者 曹永慧 羊鲁军 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期359-366,共8页
为探讨北亚热带地区植物的光合限速因子,利用改进的Farquhar 模型研究了9种常见树种的光合特性。结果表明, 与常绿树种相比,落叶树种枫香(Liquidambar formosana)和乌桕(Sapium sebiferum)的最大净光合速率(Pmax)和表观羧化速率(CE)... 为探讨北亚热带地区植物的光合限速因子,利用改进的Farquhar 模型研究了9种常见树种的光合特性。结果表明, 与常绿树种相比,落叶树种枫香(Liquidambar formosana)和乌桕(Sapium sebiferum)的最大净光合速率(Pmax)和表观羧化速率(CE)较大;核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性是他们的光合限速因子。地带性树种青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)的Pmax 和CE 在常绿木本植物中最大,青冈较强的光合能力可能是来源于Vcmax 和TPU。耐阴灌木八角金盘(Fatsia japonica)和美人茶(Camellia uraku)的Pmax 较小,其光合限速因子是叶肉细胞导度和呼吸速率。低光照下植物较低的光合能力是由于较小的叶肉导度(gm)和TPU 导致的;有效光合辐射短时间的降低使得物种的gm 平均减少了60.14%。因此,不同树种在不同环境条件下的光合限速因子不尽相同,应根据树种不同的光合生理特性来合理布局,科学育林。 展开更多
关键词 北亚热带森林 光合速率 木本植物 Farquhar模型
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冠层高度对毛竹叶片光合生理特性的影响 预览 被引量:1
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作者 曹永慧 本智 +1 位作者 王小明 顾连宏 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2256-2266,共11页
借助LI-6400便携式光合作用系统,研究了冠层高度对不同林龄毛竹(Phyllostachys pubescens)叶片光合生理特性和水分利用效率(WUE)的季节性影响,为促进毛竹林碳汇能力和生产力提升的林分结构调整等可持续栽培技术提供理论依据。结果... 借助LI-6400便携式光合作用系统,研究了冠层高度对不同林龄毛竹(Phyllostachys pubescens)叶片光合生理特性和水分利用效率(WUE)的季节性影响,为促进毛竹林碳汇能力和生产力提升的林分结构调整等可持续栽培技术提供理论依据。结果表明:(1)出笋期,不同竹龄毛竹叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日均值呈现出冠层上部小于冠层下部的梯度变化趋势,且2a生毛竹不同冠层Pn日均值大于3a生毛竹;孕笋行鞭期,不同林龄毛竹各时间点Pn值和日均值、以及2年生毛竹各时间点的Tr值均为冠层上部大于冠层下部。各生长季节,不同林龄毛竹个体叶片的气孔导度(Gs)均与Tr的变化趋势一致。(2)2年生毛竹各季节仅冠层上部叶片会出现“光合午休”,而3年生毛竹仅于出笋期时各冠层叶片出现“光合午休”现象。(3)出笋期毛竹叶片WUE日均值随着冠层高度增加而增加,这种变化趋势不受竹龄影响;而孕笋行鞭期,仅2年生毛竹叶片WUE日均值随着冠层高度增加而下降。不同冠层高度的孕笋行鞭期毛竹叶片WUE日均值都显著高于出笋期;冠层高度对毛竹叶片气体交换特性和WUE的影响受生长发育关键期的季节因素影响,且毛竹叶片WUE与Gs之间存在负相关关系,其不受毛竹个体年龄和叶片冠层高度影响。(4)不同生长季节各冠层叶绿素a/b值均随着冠层高度下降而降低,不同林龄毛竹叶片叶绿素含量基本随着冠层自上而下呈逐渐增加的趋势。各生长季节,不同林龄个体叶片氮素含量、比叶重随冠层高度垂直变化趋势与叶片Pn日均值的垂直变化趋势一致。研究认为,毛竹不同冠层部位叶片通过改变形态、氮素含量来适应不同生长季节生长环境的变化,以便充分利用光能提高光合能力。 展开更多
关键词 毛竹 光合作用 蒸腾作用 水分利用效率 冠层高度 季节差异 日变化
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三峡库区森林凋落叶化学计量学性状变化及与分解速率的关系 预览 被引量:15
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作者 葛晓改 曾立雄 +2 位作者 肖文发 黄志霖 本智 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期779-787,共9页
凋落物分解是森林生态系统生物元素循环和能量流动的重要环节,其过程是植物与土壤获得养分的主要途径。为了量化凋落叶化学计量学性状变化过程对分解的影响及对凋落物-土壤生物化学连续体的深层理解,用凋落物分解袋法研究了不同林型各... 凋落物分解是森林生态系统生物元素循环和能量流动的重要环节,其过程是植物与土壤获得养分的主要途径。为了量化凋落叶化学计量学性状变化过程对分解的影响及对凋落物-土壤生物化学连续体的深层理解,用凋落物分解袋法研究了不同林型各自凋落叶化学计量学性状变化及与分解速率关系,结果表明:林下各自凋落叶分解速率是马尾松林 〈栓皮栎林 〈马尾松-栓皮栎混交林,马尾松林、栓皮栎林、马尾松-栓皮栎混交林凋落叶分解50%和95%的时间分别是2.11 a和9.15 a,1.93 a和8.45 a,1.76 a和7.77 a;凋落叶分解过程中,化学计量学性状变化明显,分解450 d后马尾松-栓皮栎混交林碳释放最快,栓皮栎林最慢;3种凋落叶起始N含量是栓皮栎林最高,马尾松林最低,分解450 d后马尾松林、栓皮栎林和马尾松-栓皮栎混交林N含量分别增加了66.67%、44.91%和44.52%,而P含量分别释放了30.80%、38.89%和42.29%。凋落物不同化学计量学性状与分解速率关系不同,3种林型凋落叶分解速率均与N含量呈正相关 (P〈0.01),与C含量 (P〈0.01)、C/N比 (P〈0.01)呈负相关,与N/P比呈负二次函数关系 (P〈0.01),而P含量与3种林型关系不同,与栓皮栎林 (P〈0.01)和马尾松林(P 〈 0.05)呈负线性关系,与马尾松-栓皮栎混交林呈负二次函数关系 (P 〈 0.05)。研究表明,不同林型凋落叶分解中的养分动态趋向利于分解变化,N、P养分动态是生态系统碳平衡和凋落物分解速率的主要因素,混交林中混合凋落物的养分迁移是分解相对较快的原因。 展开更多
关键词 三峡库区 林型 凋落叶 化学计量学性状 分解
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雪灾干扰下林窗对木荷幼苗更新的影响 预览 被引量:6
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作者 葛晓改 本智 +2 位作者 王刚 曹永慧 王小明 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2014年第4期529-535,共7页
林窗干扰是维持森林生态系统的重要驱动力之一,对种子萌发、幼苗等自然更新过程、森林物种组成和动态、森林生物多样性的维持具有重要作用.本研究以2008年雪灾干扰后的浙江江郎山木荷林为研究对象,对木荷林窗大小结构、幼苗更新、生长... 林窗干扰是维持森林生态系统的重要驱动力之一,对种子萌发、幼苗等自然更新过程、森林物种组成和动态、森林生物多样性的维持具有重要作用.本研究以2008年雪灾干扰后的浙江江郎山木荷林为研究对象,对木荷林窗大小结构、幼苗更新、生长等进行调查研究,结果表明:扩展林窗以50~100 m2的林窗个数最多(占总数的45.45%),各等级林窗中以50~100 m2的林窗占总面积比例最大(占总面积的30.31%).林窗中木荷幼苗的平均高度和地径较对照林分分别高1.44 cm和0.61 mm,幼树在林窗中的平均高度和地径则比对照林分中分别高45.37 cm和5.00 mm且差异显著;林窗大小对木荷幼苗、幼树的高度和地径生长影响显著,中林窗中幼苗的高度和地径均高于小林窗和大林窗中的幼苗且差异均显著(F=4.893,P=0.007;F=5.203,P=0.004;n=357);幼树的地径在不同大小林窗中差异显著(F =3.569,P=0.037;n=43).林窗幼苗的更新密度随着林窗面积的增大而增大,在林窗面积达到76 m^2时,更新密度达到最大值,而后随着林窗面积的增大下降;中林窗和小林窗中更新苗木以低矮植株(1级、2级)为主,面积>100 m^2大林窗中,木荷幼苗生长较快.与他人研究的森林天然林窗相比,雪灾干扰后改变了林窗的大小分布结构和面积,50~100 m2的林窗比例较大,一定程度上更利于幼苗更新,具有相对较大的林窗幼苗更新密度;不论林窗大小,林窗内的更新幼苗都比林内多,郁闭度较大的林内或大面积的空地上都不利于更新幼苗的生长.因此,从受灾木荷林窗大小结构、幼苗更新、生长等来看,中林窗是幼苗适宜更新的面积,为木荷灾后恢复与重建提供了科学依据. 展开更多
关键词 雪灾 林窗 木荷 林窗结构 幼苗更新
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马尾松人工林凋落物产量、养分含量及养分归还量特性 被引量:17
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作者 葛晓改 本智 肖文发 《长江流域资源与环境》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2014年第7期954-961,共8页
通过文献收集法对亚热带马尾松人工林主要分布区凋落物产量、养分含量和养分归还量进行分析,以研究我国马尾松林主要分布区凋落物养分动态和区域特征,以期在区域尺度上为马尾松林生产经营和生态管理提供更全面和更具普遍性的参考.结果... 通过文献收集法对亚热带马尾松人工林主要分布区凋落物产量、养分含量和养分归还量进行分析,以研究我国马尾松林主要分布区凋落物养分动态和区域特征,以期在区域尺度上为马尾松林生产经营和生态管理提供更全面和更具普遍性的参考.结果表明:不同地区马尾松人工林凋落物产量差异显著,并随林分龄级而异,10~20、20~30 a龄级马尾松林凋落物产量差异较0~10、30~50 a龄级马尾松林凋落物大,产量最高地区的10~20、20~30龄级林分分别是产量最低地区同一龄级的2.93、2.74倍,30~50 a生林分产量最高地区仅是最低地区的1.37、1.63倍;凋落物不同养分含量差异显著,三峡库区N元素含量较高,福建三明P、Ca、Mg元素较高,K元素则是贵州龙里较高;广西武宣23 a生林分N归还量是8 a生N归还量的3.45倍,K归还量则是10.13倍.不同凋落物组织器官受环境影响的因素不同,不同林分对环境和立地因子的响应不同,因为气候对凋落物产量的影响具有滞后性,而在局部区域凋落物产量受环境因素影响较大;凋落物养分含量受林分土壤主要养分调节,凋落物养分归还量反映土壤养分的潜力,土壤养分通过马尾松的生长影响凋落物产量,说明马尾松林凋落物养分循环与土壤养分状况有很大关系,二者相辅相成、相互调节. 展开更多
关键词 马尾松人工林 凋落物产量 养分含量 养分归还量
极端干旱对毛竹林土壤呼吸的影响 预览 被引量:4
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作者 徐升华 本智 +1 位作者 李谦 胡淑贞 《中国农学通报》 CSCD 2014年第1期58-62,共5页
为了预测未来气候变化引起的干旱和高温对森林碳循环的影响,采用人工截雨的方法,创造极端干旱环境,研究极端干旱和较高土壤温度对人工毛竹林土壤呼吸的影响。结果表明:(1)人工截雨样地和对照样地的土壤呼吸月际变化分别为0.63~2.00μ... 为了预测未来气候变化引起的干旱和高温对森林碳循环的影响,采用人工截雨的方法,创造极端干旱环境,研究极端干旱和较高土壤温度对人工毛竹林土壤呼吸的影响。结果表明:(1)人工截雨样地和对照样地的土壤呼吸月际变化分别为0.63~2.00μmol/(m2·s)和0.66~2.20μmol/(m2·s)。土壤呼吸的月际变化与土壤温度的变化趋势基本相同,而与土壤含水量的变化趋势相反,即成负线性相关。(2)土壤温度可以分别解释截雨样地和对照样地土壤呼吸变异的65.5%和73.9%。基于耦合土壤温度和土壤含水量的多元线性模型,可以分别解释截雨样地和对照样地土壤呼吸变异的66.9%和73.4%。土壤含水量与土壤呼吸的关系不紧密。截雨样地和对照样地的Q10值分别为4.44和5.99。 展开更多
关键词 土壤呼吸 人工截雨 土壤温度 土壤含水量 毛竹
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浙北低山丘陵区天然次生林和人工毛竹林降雨化学特征比较 预览
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作者 李谦 王小明 本智 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期324-330,共7页
森林降水化学特征定量研究对于准确估算森林生态系统养分循环的养分元素浓度有重要意义。以中亚热带人工毛竹林和天然次生林为研究对象,分析2种森林类型的穿透雨、地表径流和流域出口径流各离子浓度时空动态变化特征。结果表明,与人... 森林降水化学特征定量研究对于准确估算森林生态系统养分循环的养分元素浓度有重要意义。以中亚热带人工毛竹林和天然次生林为研究对象,分析2种森林类型的穿透雨、地表径流和流域出口径流各离子浓度时空动态变化特征。结果表明,与人工毛竹林相比,天然次生林具有较高的林冠截留作用和枯落物截持水能力,产生的林内穿透雨和地表径流较少;大气降雨中各离子浓度差异较大,由高到低依次为SO42-、 NO3-、Na+ 、Cl- 、K+ 、Ca2+、NH4+ 和Mg2+;人工毛竹林和天然次生林林内穿透雨的Na+淋溶系数分别为0.49和0.85,而其他离子都有不同程度增加,表现为正淋溶;与大气降雨相比,2种林分的地表径流中各离子都表现为正淋溶,淋溶系数在1.127~10.16之间,以K+和NO3-较大,而Na+和NH4+ 较小;流域出口径流中K+和NH4+相对于大气降雨有一定下降,迁移系数分别为0.90和0.21,而Ca2+和Mg2+浓度则明显增加,迁移系数分别为7.55和22.78;2种林分不同层次的降水化学特征差异主要表现在离子浓度上,除Na+和Mg2+外,天然次生林各层次的离子浓度均大于人工毛竹林。 展开更多
关键词 穿透雨 地表径流 流域出口径流 降雨化学特征 森林
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